[发明专利]一种风电接入电网的无功电压两级分区及控制方法有效
申请号: | 202010783857.0 | 申请日: | 2020-08-06 |
公开(公告)号: | CN112103987B | 公开(公告)日: | 2022-07-05 |
发明(设计)人: | 李勇;彭衍建;曹一家;罗隆福 | 申请(专利权)人: | 湖南大学 |
主分类号: | G06F17/10 | 分类号: | G06F17/10;H02J3/38;H02J3/16;H02J3/46;H02J3/50 |
代理公司: | 广州容大知识产权代理事务所(普通合伙) 44326 | 代理人: | 潘素云 |
地址: | 410082 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 接入 电网 无功 电压 两级 分区 控制 方法 | ||
本发明公开了一种风电接入电网的无功电压两级分区及控制方法,包括:首先根据风电场对电网各节点无功电压灵敏度的大小,结合聚类算法将电网节点初级分区,使区域无功就地就近平衡,实现以最小的无功量达到区域电网无功电压控制的目的;其次,提出了综合考虑无功电压灵敏度、风电场无功裕度以及风电场无功电压控制能力的次级分区指标,将含有两个及以上风电场的初级区域进行二次划分形成若干次级区域,次级区域内节点的无功电压由无功裕度、无功电压控制能力和对节点电压影响度综合性能更好的风电场优先参与,增强了风电场的高/低电压穿越能力,提高了电网的电压稳定性。本发明也适用于电网内其余无功源,如发电机、光伏电站等。
技术领域
本发明涉及风电接入电网的电压控制领域,尤其是涉及一种风电接入电网的无功电压两级分区及控制方法。
背景技术
近年来,分散式风电装机容量不断增长,由于风电出力的波动性,其并网运行给电网的电压稳定带来诸如电压偏差、电压波动等问题。目前并网规则要求风电场需具备良好的无功调节能力。因此,电网调度部门可以有计划的调度风电场内无功资源实现区域电网电压的有效支撑,且可使风电并网由被动变主动。当风电场参与电网无功电压控制时,其对区域电网电压的支撑能力是有限的,为达到电压分级分区控制,无功就地就近平衡的目标,有必要对风电场的有效控制区域进行划分。
目前,国内外分区方法有多种。不常变动较为稳定的区域根据系统所在行政区域或根据系统参数与拓扑结构划分,在系统运行方式或结构有重要变化时才重新划分区域。相对以上区域划分方法,一些方法在考虑系统参数与拓扑结构的同时考虑系统潮流分布、机组无功出力大小、无功补偿状态等情况进行实时区域划分,大数据时代使实时区域划分方法有了平台算法支撑,更利于计算系统实时状态的分区方案。目前区域划分中常用的算法有分级归类法、聚类分区法、模拟退火法、社区挖掘法、映射分区法等算法。这些方法只考虑了风电场对系统中不同节点的影响力,风电场的无功裕度以及无功电压控制能力在其参与地区电网无功电压控制时并未考虑在内。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风电接入电网的无功电压两级分区及控制方法,以解决所述背景技术中提出的问题,本发明对于含有永磁直驱风电机组以及双馈型感应风电机组的风电场均适用。
为实现所述目的,本发明提供如下技术方案:
一种风电接入电网的无功电压两级分区及控制方法,包含以下步骤:
步骤1:获取电网数据及风电场运行的基础数据;
步骤2:结合步骤1得到的运行数据对电网进行潮流计算,得到风电场对电网节点的无功电压灵敏度矩阵,根据风电场对节点电压影响程度不同,结合聚类算法实现风电场对电网电压控制的初级区域划分;
步骤3:判断步骤2划分出的初级区域是否有必要进行次级区域划分;
步骤4:结合步骤1中的风电场运行数据,获取需要进行次级区域划分的初级区域内每个风电场的无功电压控制能力,并计算出风电场的无功裕度;
步骤5:基于步骤4得到的风电场无功裕度和风电场无功电压控制能力以及步骤2得到的无功电压灵敏度构建风电场无功裕度指标、无功电压控制能力指标以及无功电压灵敏度指标;
步骤6:基于步骤5中构建的风电场无功裕度指标、无功电压控制能力指标以及无功电压灵敏度指标,构建初级区域内风电场二次分区指标,并计算出初级区域内每个风电场对每个节点的二次分区指标值;
步骤7:比较步骤6中初级区域内各风电场二次分区指标的大小,完成风电场无功电压控制区域二次划分。
进一步地,在步骤1中,电网数据应包括电网拓扑、线路参数、变压器参数、负荷参数以及无功补偿装置容量等;风电场运行基础数据包括有功功率、无功功率以及无功电压控制能力等。
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